JP2005095645A - Segmented pliable intrastromal corneal insert - Google Patents
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Abstract
Description
発明の分野
本発明は、哺乳類の眼の角膜内に作製された層間(interlamellar)導路中に挿入するための、しなやかな角膜実質内挿入物に関する。これは生理学的に適合性のポリマーで作製され、そして角膜の湾曲を調節することによって視覚異常を矯正するために使用され得る。この挿入物またはセグメントは、治療剤または診断剤を角膜の内部または眼の内部へと送達するためにも用いられ得る。この挿入物は、リングの少なくとも一部（あるいは「弧」）に対応し、角膜の正面の直径の内側である前部角膜（しかし角膜の視野の外側）を周回するが、複数を用いて完全な円弧を形成し得、あるいは種々の厚みを構成し得る。本発明はまた、１つまたはそれ以上のデバイスを角膜へ挿入するための、侵襲が最小限である手順、ならびにこのようにして矯正される眼の両方を包含する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a supple intracorneal insert for insertion into an interlamellar conduit made in the cornea of a mammalian eye. It is made of a physiologically compatible polymer and can be used to correct visual abnormalities by adjusting corneal curvature. This insert or segment can also be used to deliver therapeutic or diagnostic agents into the cornea or into the eye. This insert corresponds to at least a portion (or “arc”) of the ring and orbits the anterior cornea (but outside the cornea's field of view), which is inside the diameter of the front of the cornea, but with multiple Circular arcs can be formed, or various thicknesses can be constructed. The present invention also encompasses both minimally invasive procedures for inserting one or more devices into the cornea as well as the eye thus corrected.
発明の背景
眼の全体形状における変形は視覚障害を引き起こし得る。遠視（「farsightedness」）は、眼球内の前後距離が短すぎる場合に起こる。このような場合に、眼から20フィートを超えて生じる平行光は網膜より後ろで焦点を結ぶ。逆に、眼球の前後距離が長すぎる場合に近視（「nearsightedness」）が起こり、眼に入射する平行光の焦点は網膜の前に生じる。乱視は、平行光線が、眼の内部の一点に焦点を結ばないというよりはむしろ、角膜が異なる距離で異なる経線上で光を屈折させる事実により焦点が変わりやすい場合に起こる状態である。ある程度の乱視は正常であるが、乱視が著しいときには、矯正しなければならない。
BACKGROUND OF THE INVENTION Deformations in the overall shape of the eye can cause visual impairment. Hyperopia ("farsightedness") occurs when the distance in the eyeball is too short. In such a case, the parallel light generated over 20 feet from the eye focuses behind the retina. Conversely, near-sightedness ("nearsightedness") occurs when the distance between the front and back of the eyeball is too long, and the focus of parallel light incident on the eye occurs in front of the retina. Astigmatism is a condition that occurs when the focus is variable due to the fact that the cornea refracts light at different distances on different meridians rather than focusing on a point inside the eye. Some astigmatism is normal, but when astigmatism is significant, it must be corrected.
遠視、近視、および乱視は、通常は眼鏡またはコンタクトレンズにより矯正される。このような障害を矯正するために外科的な方法が知られている。これらの方法には、放射状角膜切開術（例えば、米国特許第4,815,463号および同4,688,570号を参照のこと）、およびレーザ角膜切除（例えば、米国特許第4,941,093号を参照のこと)が挙げられる。 Hyperopia, myopia, and astigmatism are usually corrected with glasses or contact lenses. Surgical methods are known for correcting such disorders. These methods include radial keratotomy (see, eg, US Pat. Nos. 4,815,463 and 4,688,570), and laser keratotomy (see, eg, US Pat. No. 4,941,093).
それらの障害を矯正する他の方法として、眼の角膜実質にポリマーのリング（角膜実質内リングまたは「ICR」）を移植して角膜の湾曲を変える方法がある。ポリメチルメタクリレート（PMMA）リング、同種移植片角膜組織、およびヒドロゲルの移植に関する以前の研究は、十分に文献に記載されている。リングデバイスの１つは、角膜の実質層にあらかじめ切開された導路（channel）中に挿入されるスプリットリング（split ring）の設計を包含する。導路の作製および移植片の挿入の両方のために、最小限の侵襲性の切開が使用される。例えば、Reynoldsの米国特許第4,452,235号；Reynoldsの同4,671,276号；Reynoldsの同4,766,895号；およびKilmerらの同4,961,744号におけるPMMA実質内リングの使用を参照のこと。これらの文献は、角膜を完全に取り巻くICRの使用のみを示唆している。 Other methods of correcting these disorders include the implantation of a polymer ring (intracorneal ring or “ICR”) in the corneal stroma of the eye to alter the curvature of the cornea. Previous work on polymethylmethacrylate (PMMA) rings, allograft corneal tissue, and hydrogel implantation is well documented. One of the ring devices involves a split ring design that is inserted into a channel that has been previously dissected into the corneal stroma. A minimally invasive incision is used for both making the conduit and inserting the graft. See, for example, the use of PMMA intrastromal rings in Reynolds U.S. Pat. No. 4,452,235; Reynolds 4,671,276; Reynolds 4,766,895; and Kilmer et al. 4,961,744. These references only suggest the use of an ICR that completely surrounds the cornea.
実質内挿入物として柔軟なポリマーを使用することはあまり広く知られてはいない。例えば、Simonの米国特許第5,090,955号は、硬化可能なポリマーまたはゲルをあらかじめ作製しておいた実質内導路に導入し、そしてこのポリマーを硬化させることによって作製されるICRを示唆している。この手順によって、得られるリングの正確なサイズを外科医が特定することはできず、そしてこの手順は眼内を流動するポリマーの経路を正確に制御することができるプロセスではない。なぜならゲルは単に実質内導路の形状に従うに過ぎないからである。しかし、これは、ゲルをベースとする挿入物を入れた、角膜を中心とするアーチ状の導路を使用するという概念を示している。 The use of pliable polymers as intrastromal inserts is not very widely known. For example, Simon's US Pat. No. 5,090,955 suggests an ICR made by introducing a curable polymer or gel into a previously made intrastromal conduit and curing the polymer. This procedure does not allow the surgeon to specify the exact size of the resulting ring, and this procedure is not a process that can accurately control the path of the polymer flowing in the eye. This is because the gel simply follows the shape of the substantially internal channel. However, this illustrates the concept of using an arched conduit centered on the cornea with a gel-based insert.
Temirovら、「高度の近視の矯正における屈折円形トンネル角膜移植(refractive circular tunnel keroplasty)」,Vestnik Oftalmologii 1991:3-21-31は、ICR材料としてコラーゲンの糸を使用することを示唆している。 Temirov et al., “Refractive circular tunnel keroplasty in the correction of advanced myopia”, Vestnik Oftalmologii 1991: 3-21-31, suggests using collagen threads as the ICR material.
これらの刊行物は、種々の視覚異常の矯正のためにしなやかなポリマーの挿入物を角膜中に導入することを示唆していない。これらの刊行物は、角膜実質内空隙に治療用または診断用の物質を導入するためにデバイスを使用し得ることを意図していない。 These publications do not suggest introducing flexible polymer inserts into the cornea for the correction of various visual abnormalities. These publications do not intend that the device can be used to introduce therapeutic or diagnostic substances into the intracorneal space.
１．角膜円周の３６０°未満に対応するしなやかなポリマー挿入物を含む、角膜内実質内導路中に挿入するための角膜実質内挿入物。
２．中空である、項目１に記載の挿入物。
３．管状である、項目１に記載の挿入物。
４．硬化可能なポリマー、ゲル、薬剤、または生物学的に活性な物質をさらに含む、項目１または３に記載の挿入物。
５．六角形または円形の断面を有する、項目１に記載の挿入物。
６．角膜の円周の約320°未満を周回する、項目１に記載の挿入物。
７．角膜の円周の約270°未満を周回する、項目６に記載の挿入物。
８．眼用潤滑剤で少なくとも一部が被覆された、項目１に記載の挿入物。
９．前記眼用潤滑剤が、ヒアルロン酸、メチルエチルセルロース、デキストラン溶液、グリセリン溶液、多糖類、またはオリゴ糖類から選択され、そして任意に薬剤、生物試薬、あるいは他の生物学的に活性な物質を含む、項目８に記載の挿入物。
１０．生物学的活性な物質に結合した、項目１に記載の挿入物。
１１．生理学的に適合性の低弾性率ポリマーを含む、項目１に記載の挿入物。
１２．前記生理学的に適合性の低弾性率ポリマーが、ポリヒドロキシエチルメタクリレート（ポリ-HEMA)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリエチレンオキシド、またはポリアクリレート、ポリアクリル酸およびその誘導体、これらのコポリマーおよびインターポリマー、シリコーン、架橋デキストラン、架橋ヘパリン、またはヒアルロン酸から選択される、項目１１に記載の挿入物。
１３．前記生理学的に適合性の低弾性率ポリマーが、水和によって膨潤する水和可能なポリマー、水和によって膨潤しない水和可能なポリマー系、およびエラストマーから選択される、項目１１に記載の挿入物。
１４．前記ゲルが、ポリHEMAヒドロゲル、架橋コラーゲン、架橋ヒアルロン酸、シロキサンゲル、ポリビニルピロリドン、および有機シロキサンゲルから選択される、項目４に記載の挿入物。
１５．前記薬剤が、デキサメタゾン、ヘパリン、コルチコステロイド、抗有糸***薬、抗線維症薬、抗炎症薬、抗瘢痕形成薬、抗癒着薬、抗血栓薬、および抗脈管形成因子から選択される、項目４または８に記載の挿入物。
１６．前記角膜内実質内導路が角膜円周に対応し、そして前記しなやかなポリマー挿入物が角膜円周の360°未満に対応する、項目１に記載の挿入物。
１７．１つより多いしなやかなポリマー挿入物セグメントが、前記実質内導路に挿入される、項目１６に記載の挿入物。
１８．前記実質内導路中に挿入される前記１つより多いしなやかなポリマー挿入物セグメントが、全部で角膜の円周の360°またはそれ以上に対応する、項目１７に記載の挿入物。
１９．前記実質内導路に挿入される前記１つより多いしなやかなポリマー挿入物セグメントが、異なるサイズである、項目１７に記載の挿入物。
２０．前記１つより多いしなやかなポリマー挿入物セグメントが、１つより多い実質内導路に挿入される、項目１７に記載の挿入物。
２１．角膜実質内に導入するに適した挿入物であって、２つの末端とこれらの末端間の軸とを有する生理学的に適合性のしなやかなポリマー挿入物を含み、該ポリマー挿入物が、該ポリマー内に少なくとも１つのフィラメントを含む強化物を含み、そして実質内導路内に挿入するに適したサイズを有する、挿入物。
２２．前記強化物がフィラメントあるいは織布またはマット布を含む、項目２１に記載の挿入物。
1. A corneal intrastromal insert for insertion into an intracorneal stromal conduit comprising a compliant polymer insert corresponding to less than 360 ° of the corneal circumference.
2. 2. The insert according to item 1, which is hollow.
3. 2. The insert according to item 1, which is tubular.
4). 4. The insert of item 1 or 3, further comprising a curable polymer, gel, drug, or biologically active substance.
5. 2. The insert of item 1, having a hexagonal or circular cross section.
6). Item 2. The insert of item 1, wherein the insert orbits less than about 320 ° of the circumference of the cornea.
7). Item 7. The insert of item 6, wherein the insert orbits less than about 270 ° of the circumference of the cornea.
8). Item 2. The insert of item 1, wherein the insert is at least partially coated with an ophthalmic lubricant.
9. The ophthalmic lubricant is selected from hyaluronic acid, methyl ethyl cellulose, dextran solution, glycerin solution, polysaccharide, or oligosaccharide, and optionally comprises a drug, biological reagent, or other biologically active substance; Item 9. The insert according to item 8.
10. 2. The insert according to item 1, bound to a biologically active substance.
11. 2. The insert of item 1, comprising a physiologically compatible low modulus polymer.
12 Said physiologically compatible low modulus polymer is polyhydroxyethyl methacrylate (poly-HEMA), polyvinylpyrrolidone (PVP), polyethylene oxide or polyacrylate, polyacrylic acid and its derivatives, copolymers and interpolymers thereof, 12. The insert according to
13.
14 Item 5. The insert of item 4, wherein the gel is selected from poly HEMA hydrogel, cross-linked collagen, cross-linked hyaluronic acid, siloxane gel, polyvinyl pyrrolidone, and organosiloxane gel.
15. The agent is selected from dexamethasone, heparin, corticosteroid, antimitotic agent, antifibrotic agent, anti-inflammatory agent, anti-scarring agent, anti-adhesion agent, anti-thrombotic agent, and anti-angiogenic factor The insert according to item 4 or 8.
16. Item 2. The insert of item 1, wherein the intrastromal intrastromal conduit corresponds to the corneal circumference and the compliant polymer insert corresponds to less than 360 ° of the corneal circumference.
17. The insert of
18. 18. The insert of
19. 18. The insert of
20. 18. The insert of
21. An insert suitable for introduction into the corneal stroma comprising a physiologically compatible pliable polymer insert having two ends and an axis between these ends, the polymer insert comprising the polymer insert An insert comprising a reinforcement comprising at least one filament therein and having a size suitable for insertion into a substantially intraduct.
22.
発明の要旨
本発明は、角膜実質の層間に形成される空腔中へしなやかなポリマー挿入物を挿入する方法である。この挿入物は選択されたサイズおよび組成を有し、そして層間の導路に挿入した後には導路の形状に従い、そして角膜の前部形状を変化させる。この挿入物は挿入に先だって実質内導路の形状に一致させる必要はない。この挿入物は単独で使用され得、分離した複数で使用され得、組み合わされた複数で使用され得、あるいは角膜の少なくとも一部を囲むより大きな組立物のセグメントとして使用され得る。この挿入物は、１種またはそれ以上の親水性または疎水性の合成または天然のポリマー製であり得、あるいは層状の材料を含むハイブリッドデバイスであり得る。必要に応じてこの挿入物は、例えば実質内導路への挿入または導路からの除去の間挿入物を強化するために、フィラメント状材料（一本または複数の糸、フィラメントを含むランダム、または織りマットの形態で）を含み得る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a method for inserting a supple polymer insert into a cavity formed between layers of the corneal stroma. This insert has a selected size and composition and follows the shape of the conduit after insertion into the conduit between the layers and changes the anterior shape of the cornea. The insert need not conform to the shape of the intra-internal channel prior to insertion. The insert can be used alone, in separate multiples, in combination, or used as a segment of a larger assembly that surrounds at least a portion of the cornea. The insert may be made of one or more hydrophilic or hydrophobic synthetic or natural polymers, or may be a hybrid device that includes a layered material. If desired, the insert may be a filamentous material (one or more threads, random containing filaments, or to strengthen the insert during insertion into or removal from the intra-substantial conduit, or In the form of a woven mat).
挿入物は中空であり得、そして生物学的試薬、薬剤または他の液体、乳濁液、あるいは徐放性の眼の治療用または診断用材料で充填され得る。この挿入物は、ゲル、粘性、または粘弾性物質を含み得る。これらの物質は導入の後もそのような状態のままである。 The insert can be hollow and can be filled with biological reagents, drugs or other liquids, emulsions, or sustained release ophthalmic therapeutic or diagnostic materials. The insert may include a gel, viscous, or viscoelastic material. These substances remain in such a state after introduction.
ハイブリッドの場合、内側部分は低弾性率ポリマーの種々の複合体または単独の低弾性率ポリマーを含み得る。内側部分はまた、中空中心層中に導入された後、その場で（インサイチュ(in situ)）で重合するポリマー材料を含み得る。挿入物は、より大きなあるいはより長い挿入物から、眼への挿入の前または後にトリミングされ得る。より大きなプレカーサー(precursor)は、一定のサイズまたは直径であり得、あるいは可変のサイズまたは直径であり得る。可変サイズまたは可変直径の挿入物プレカーサーによって、外科医は必要な視覚の矯正を行うためのサイズを選択することが可能となる。次いで、長いプレカーサーは切り取られ得る。 In the case of a hybrid, the inner portion can include various composites of low modulus polymers or a single low modulus polymer. The inner portion may also include a polymeric material that polymerizes in situ after being introduced into the hollow center layer. The insert can be trimmed from a larger or longer insert before or after insertion into the eye. Larger precursors can be of constant size or diameter, or can be of variable size or diameter. A variable-size or variable-diameter insert precursor allows the surgeon to select a size for performing the necessary vision correction. The long precursor can then be cut off.
本発明のセグメント状の挿入物は、角膜周擁の回旋(rotation)の少なくとも一部を横切る実質内導路を提供する工程を包含する手法を用いて角膜実質中に導入され得る。乱視のような特定の適応症は、１つまたはそれ以上の挿入物を前部角膜表面のより急勾配の部分を平らにするための部分的な実質内導路中に挿入することによって、完全な角膜内リング(ICR)を挿入することなく調節され得る。 The segmented inserts of the present invention can be introduced into the corneal stroma using a technique that includes providing an intrastromal pathway across at least a portion of the rotation of the corneal periphery. Certain indications, such as astigmatism, can be achieved by inserting one or more inserts into a partial intraparenchymal pathway to flatten the steeper portion of the anterior corneal surface. Can be adjusted without inserting a corneal intracorneal ring (ICR).
水和可能なポリマーが使用される場合、これらのデバイスを眼に導入するために用いられる外科用器具によって作製された実質内通路中にデバイスを導入する前または後で、これらのポリマーは水和され得る。外側層が眼への挿入の前に水和される場合、挿入物の最終サイズは挿入の前に設定される。水和可能なポリマーが角膜の空隙内で水和される場合、デバイスは（適切なポリマーが選択されるならば）眼内でその最終サイズまで膨潤する。予備水和される場合、外側層はしばしばデバイスに一定の潤滑性を与え、その結果、挿入物をより容易に挿入することができるようになる。他の公知の低弾性率ポリマーもまたこのような潤滑性を提供し得る。 If hydratable polymers are used, these polymers are hydrated before or after introducing the device into the intraparenchymal passage created by the surgical instrument used to introduce the device into the eye. Can be done. If the outer layer is hydrated prior to insertion into the eye, the final size of the insert is set prior to insertion. When the hydratable polymer is hydrated within the corneal voids, the device swells to its final size in the eye (if an appropriate polymer is selected). When prehydrated, the outer layer often imparts a certain lubricity to the device, so that the insert can be inserted more easily. Other known low modulus polymers can also provide such lubricity.
発明の説明
本発明のデバイスの詳細を説明する前に、これらの角膜内挿入物またはセグメントと眼の機能関連性を認識するために、眼の生理学の簡単な説明が必要である。
DESCRIPTION OF THE INVENTION Before describing the details of the device of the present invention, a brief description of ocular physiology is needed to recognize the functional association of these intracorneal inserts or segments with the eye.
図１は、角膜（121）を表す前部の膨らんだ球部分を有する球体に似た眼の眼球（110）を有する眼の水平断面を示す。 FIG. 1 shows a horizontal cross section of an eye having an eyeball (110) of an eye resembling a sphere with a front bulging sphere representing the cornea (121).
眼の眼球（110）は、光感受性の網膜（182）に到達する前に光が通過しなければならない種々の透明な媒体を包む３つの同心円の被覆からなる。最も外部の被覆は、線維性の保護部分であり、その後ろの６分の５が白く不透明で、強膜（13）と呼ばれ、そして前面に見える所はときどき白目と呼ばれる。この外側の層の前部の６分の１は、透明な角膜（12）である。 The eyeball (110) of the eye consists of three concentric coverings that enclose a variety of transparent media through which light must pass before reaching the light sensitive retina (182). The outermost covering is a fibrous protective part, the back five-sixths being white and opaque, called the sclera (13), and the part visible in the front is sometimes called the white eye. One sixth of the front of this outer layer is the transparent cornea (12).
中間の被覆は、主として血管性および栄養性の機能を果たし、そして脈絡膜、毛様体（15）、および虹彩（17）から構成される。脈絡膜は、一般的には網膜（18）を維持するように機能する。毛様体（16）は、水晶体（21）の懸垂および水晶体の調節に関連する。虹彩（17）は、眼の中間の被覆の最前部であり、そして正面に配置している。これは、機能的にカメラの絞りと類似した薄い円盤であり、そして瞳孔（19）と呼ばれる円形の開口部がその中心近くに開いている。瞳孔の大きさは変化して、網膜（18）に届く光量を調節する。これはまた収縮して、球面収差を少なくすることにより焦点をはっきりさせる調節機能を行う。虹彩は、角膜（12）と水晶体（21）との間の空間を前眼房（22）および後眼房(23)に分ける。被覆の一番内側の部分は網膜（18）であり、それは視覚的印象の真の受容部分である神経要素から構成される。 The intermediate covering serves primarily vascular and nutritional functions and is composed of the choroid, ciliary body (15), and iris (17). The choroid generally functions to maintain the retina (18). The ciliary body (16) is associated with lens suspension (21) and lens accommodation. The iris (17) is the forefront of the middle eye cover and is located in front. This is a thin disk that is functionally similar to a camera iris, and a circular opening called the pupil (19) is open near its center. The size of the pupil changes, adjusting the amount of light that reaches the retina (18). This also shrinks and provides an adjustment function that sharpens the focus by reducing spherical aberration. The iris divides the space between the cornea (12) and the lens (21) into an anterior chamber (22) and a posterior chamber (23). The innermost part of the covering is the retina (18), which is composed of neural elements that are the true receiving part of the visual impression.
網膜（18）は、前脳からの派生物として発生している脳の一部であり、それは前脳と脳の網膜部分とを接続する線維路として作用する視神経（24）を有する。杆体および錐体の層は、網膜の前壁の色素上皮の真下にあり、物理的エネルギー（光）を神経インパルスに変換する視覚細胞または光受容体として作用する。 The retina (18) is the part of the brain that develops as a derivative from the forebrain, which has an optic nerve (24) that acts as a fiber tract connecting the forebrain and the retinal part of the brain. The rod and cone layers lie beneath the pigment epithelium on the anterior wall of the retina and act as visual cells or photoreceptors that convert physical energy (light) into nerve impulses.
硝子体（26）は、眼球（11）の後部の５分の４を占める透明な膠状の塊である。硝子体は側面で毛様体（16）および網膜（18）を支えている。前面の受け皿の形をしたくぼみは、水晶体を収容する。 The vitreous (26) is a clear, gluey mass that occupies the fourth fifth of the back of the eyeball (11). The vitreous supports the ciliary body (16) and the retina (18) on the sides. A recess in the shape of a front saucer houses the crystalline lens.
眼の水晶体（21）は、虹彩（17）と硝子体（26）との間に位置する水晶のような外観の透明な両凸体である。その軸径は、著しく変化して調節機能を行う。毛様体小帯（27）は、毛様体（16）と水晶体（21)との間を通る透明な線維からなり、水晶体（21）を適切な位置に保ち、そして水晶体に対して毛様体筋が作用し得るようにする。 The crystalline lens (21) of the eye is a transparent biconvex body having a crystal-like appearance located between the iris (17) and the vitreous body (26). The shaft diameter varies significantly to perform the adjustment function. The ciliary zonule (27) consists of transparent fibers that pass between the ciliary body (16) and the lens (21), keeping the lens (21) in place and ciliary to the lens. Allow body muscles to work.
再び角膜（12）について言及するが、この最も外部の線維質の透明な被覆は、時計皿に似ている。その湾曲は、眼球の残りの部分より幾分大きく、そして本来理想的には球状である。しかし、角膜がある経線において別の経線より湾曲していることが多く、乱視を生じる。角膜の中心の３分の１は視覚帯と呼ばれ、角膜が外縁に向かって厚くなるように、それの外側に向かってわずかな平坦化が生じている。眼の屈折の大部分は、角膜を通して起こる。 Again referring to the cornea (12), this outermost fibrous transparent coating resembles a watch glass. Its curvature is somewhat larger than the rest of the eyeball and is ideally spherical in nature. However, the cornea is often curved at one meridian than another, causing astigmatism. One third of the center of the cornea is called the visual zone, with a slight flattening towards the outside so that the cornea becomes thicker towards the outer edge. The majority of eye refraction occurs through the cornea.
図２は、眼球の前部のより詳細な図面であり、上皮（31）を構成する角膜（12）の種々の層を示す。その表面の上皮細胞が機能して、角膜（12）の透明度が維持される。これらの上皮細胞は、グリコーゲン、酵素、およびアセチルコリンに富み、そしてそれらの活性は角膜小体を調節し、角膜（12）の実質（32）の薄層を介して水分および電解質の輸送を制御する。 FIG. 2 is a more detailed drawing of the anterior part of the eyeball, showing the various layers of the cornea (12) that make up the epithelium (31). The epithelial cells on the surface function, and the transparency of the cornea (12) is maintained. These epithelial cells are rich in glycogen, enzymes, and acetylcholine, and their activity regulates corneal bodies and regulates water and electrolyte transport through a thin layer of the cornea (12) parenchyma (32) .
ボーマン（Bowman）膜またはボーマン層と呼ばれる外境界膜（33）は、角膜の上皮（31）と実質（32）との間に位置する。角膜実質（32）は、互いに並列した線維帯を有する、角膜全体にわたる薄層から構成される。線維帯の大部分が表面と並行しているのに対し、いくつかは傾斜しており、特に前傾している。内境界膜（34）はデスメー（Descemet）膜と呼ばれる。それは、実質（32）とはっきり区別される強い膜であり、そして角膜の病理学的プロセスに抵抗性を示す。 The outer boundary membrane (33), called the Bowman membrane or Bowman layer, is located between the epithelium (31) and parenchyma (32) of the cornea. The corneal stroma (32) is composed of a thin layer over the entire cornea, with fiber bands parallel to each other. Most of the fiber bands are parallel to the surface, while some are tilted, especially forward. The inner boundary membrane (34) is called the Descemet membrane. It is a strong membrane that is clearly distinguished from the parenchyma (32) and is resistant to corneal pathological processes.
内皮（36）は、角膜の最も後部の層であり、細胞の単一層からなる。縁（37）は、結膜(38)と、一方は強膜との、他方は角膜（12）との間の遷移帯である。 The endothelium (36) is the posteriormost layer of the cornea and consists of a single layer of cells. The edge (37) is the transition zone between the conjunctiva (38), one with the sclera and the other with the cornea (12).
図３Ａは本発明による挿入物の１つのバリエーションの正面図であり、図３Ｂはその挿入物の断面図である。これらのセグメントは、適切に調製された層間導路、実質内導路、角膜内導路に挿入するに適している。一般に、実質内セグメントは眼内に以下のような方式で装着される：小さい放射状の切開を角膜の半径方向に作製し、最終的にはそこに実質内セグメントが角膜を周回して装着される。角膜実質中に層間導路を形成するに適した先端を有するスプリットリングの形状の切開具(dissector)を上記の小さい切開を通して実質の空隙内に導入する。次に、一般に部分円あるいは弧の形状の導路が選択された半径で角膜の少なくとも一部を周回するように形成されるようなやり方で、切開具を回転させる。適切な長さの導路ができあがった後、切開工程は完了する。次いで、切開具を反対方向に回転させ、このようにして形成されたトンネルまたは導路から切開具を取り出す。以下でさらに詳細に説明するように、次に、しなやかな実質内セグメントをこの導路中に導入する。 FIG. 3A is a front view of one variation of an insert according to the present invention, and FIG. 3B is a cross-sectional view of the insert. These segments are suitable for insertion into appropriately prepared interlayer conduits, intrastromal conduits, intracorneal conduits. In general, the intrastromal segment is mounted in the eye in the following manner: a small radial incision is made in the radial direction of the cornea, and finally the intrastromal segment is mounted around the cornea . A dissector in the form of a split ring having a tip suitable for forming an interlayer conduit in the corneal stroma is introduced through the small incision into the substantial space. The incision tool is then rotated in such a way that a generally circular or arcuate channel is formed around the cornea with a selected radius. After the proper length of the channel is completed, the incision process is complete. The incision tool is then rotated in the opposite direction and the incision tool is removed from the tunnel or conduit formed in this way. As described in more detail below, a supple intra-substance segment is then introduced into this conduit.
図３Ａに示すように、セグメント(100)は、眼内に挿入された後、「α」値に等しい角膜の外周のある特定部分に対応する実質内導路の形状に従う。この「α」値は典型的には360°までであるが、好ましくは320°未満、最も好ましくは270°未満である。本発明者はこの角を「弧角(arc angle)」と呼ぶ。「α」値は、解決すべき適応症および眼内に装着される単数のセクター（または複数のセクター）の物理的配置に依存する。例えば、乱視を引き起こす中程度の非点収差を矯正するためには「α」値はしばしば20°から90°である。同様に、以下に述べるようにセグメントを互いに組み合わせて使用する場合、「α」値は任意の広範囲の値であり得る。いずれにしても、定義としての目的のためには、単一の「セグメント」の両端は、そのセグメントが実質内導路に挿入される際には接していない。しかし以下で述べるように、セグメントが実質内導路中に配置されたとき、セグメントの端は他のセグメントの端と重なり得、他のセグメントと接し得、あるいは他のセグメントと平行であり得る。 As shown in FIG. 3A, the segment (100), after being inserted into the eye, follows the shape of the parenchymal conduit corresponding to a certain portion of the outer periphery of the cornea equal to the “α” value. This “α” value is typically up to 360 °, but is preferably less than 320 °, and most preferably less than 270 °. The inventor calls this angle the “arc angle”. The “α” value depends on the indication to be solved and the physical placement of the sector (or sectors) that is worn in the eye. For example, to correct moderate astigmatism that causes astigmatism, the “α” value is often 20 ° to 90 °. Similarly, when segments are used in combination as described below, the “α” value can be any wide range of values. In any case, for purposes of definition, the ends of a single “segment” are not touching when the segment is inserted into the intra-substantial path. However, as will be described below, when a segment is placed in a substantially internal conduit, the end of the segment may overlap the end of another segment, touch the other segment, or be parallel to the other segment.
図３Ｂはこのセクターの断面図である。簡便のために、選択された慣例的な(convention)厚みおよび幅を図３Ｂに示す。典型的な幅はしばしば0.005インチと0.250インチとの間である。典型的な厚みは、しばしば0.005インチと0.080インチとの間である。これらの両パラメーターが（デバイスの断面形状およびその構成ポリマーのような他の特定の変数と共に）、この挿入物の使用によって達成され得る矯正のレベルの大部分を決定する。 FIG. 3B is a cross-sectional view of this sector. For convenience, selected convention thicknesses and widths are shown in FIG. 3B. The typical width is often between 0.005 inches and 0.250 inches. Typical thickness is often between 0.005 inches and 0.080 inches. Both of these parameters (along with other specific variables such as the cross-sectional shape of the device and its constituent polymers) determine the majority of the level of correction that can be achieved by using this insert.
本発明のデバイスはしなやかである。本発明者によれば「しなやか」とは、このデバイスが眼内に挿入される前は非常に可撓性であり、そして望ましくは上記の実質内導路の形状に予備成形されていないことを意味している。詳細には、そして最も望ましくは「しなやか」とは、導路の壁に固有に見いだされる力がかかっただけで、デバイスが元の形状（実質内導路中に挿入される前の形状）から実質内導路の形状へと変形することを意味する。 The device of the present invention is supple. According to the inventor, “flexible” means that the device is very flexible before being inserted into the eye and is preferably not pre-shaped into the shape of the above-mentioned intramural conduit. I mean. In detail, and most preferably, “flexible” means that the device is only from the original shape (the shape before it is inserted into the intra-conducting channel) by applying a force inherent to the channel wall. It means that it is deformed into the shape of a substantially internal conduit.
これらの挿入物に用いられる材料は生理学的に許容可能な低弾性率ポリマーであり得、例えば弾性率が約3.5kpsi未満、より好ましくは１psiと１kpsiとの間、そして最も好ましくは１psiと500psiとの間の、眼に生理学的に適合性のポリマーである。ソフトコンタクトレンズに使用されるポリマー材料の大部分は本発明のセグメントに適している。このクラスには、生理学的に適合するエラストマー、およびポリヒドロキシエチルメタクリレート（ポリ-HEMA）またはポリビニルピロリドン(PVP)、ポリエチレンオキシド、またはポリアクリレート、ポリアクリル酸およびその誘導体、これらのコポリマーおよびインターポリマーなど、ならびに生物学的ポリマー（例えば、架橋デキストラン、架橋ヘパリンまたはヒアルロン酸）のような架橋ポリマーゲルが包含される。 The material used for these inserts can be a physiologically acceptable low modulus polymer, for example, having a modulus of less than about 3.5 kpsi, more preferably between 1 psi and 1 kpsi, and most preferably between 1 psi and 500 psi. Is a physiologically compatible polymer to the eye. Most of the polymer materials used in soft contact lenses are suitable for the segments of the present invention. This class includes physiologically compatible elastomers, and polyhydroxyethyl methacrylate (poly-HEMA) or polyvinylpyrrolidone (PVP), polyethylene oxide or polyacrylate, polyacrylic acid and its derivatives, copolymers and interpolymers thereof, etc. As well as cross-linked polymer gels such as biological polymers (eg cross-linked dextran, cross-linked heparin or hyaluronic acid).
多くの例において、実質内セグメントはハイブリッドであり得る。すなわち、セグメントはいくつかのポリマー層（しばしばそれらの外表面に柔軟または水和可能なポリマーを有する）から構成される。これらのハイブリッドセグメントをより詳細に以下に述べる。部分水和または完全水和の親水性ポリマーは典型的には滑りやすく、その結果、挿入物が層間トンネル内に導入され得る容易さに寄与し得る。ハイブリッド実質内セグメントを（少なくとも一部は）水和させることが通常所望される。なぜなら水和させなければその実質内セグメントがトンネルを横切る間にその経路を乾燥させ、そしてトンネルの内壁に付着し始め得るからである。 In many examples, the intrastromal segment can be hybrid. That is, the segment is composed of several polymer layers (often with a flexible or hydratable polymer on their outer surface). These hybrid segments are described in more detail below. Partially or fully hydrated hydrophilic polymers are typically slippery and can thus contribute to the ease with which the insert can be introduced into the interlayer tunnel. It is usually desirable to hydrate (at least in part) the hybrid intrastromal segment. This is because if it is not hydrated, it can dry its path while its sub-segments cross the tunnel and begin to adhere to the inner walls of the tunnel.
特に親水性ポリマーの実質内セグメントをあらかじめ水和させることなく挿入することが望まれる場合には、挿入を補助するために、実質内セグメントは導入の際に、ヒアルロン酸、メチルエチルセルロース、デキストラン溶液、グリセリン溶液、多糖類、またはオリゴ糖類のような適切な眼用潤滑剤で潤滑され得る。親水性ポリマー被覆を有するハイブリッドセグメントまたは親水性ポリマーを含むセグメントをあらかじめ水和することなく眼内に挿入する場合、挿入後、この実質内セグメントは眼内でその最終サイズまたは最終厚みまで膨潤する。この膨潤によって、通常のサイズの実質内導路内に通常収容されるより大きな実質内セグメントを入れることがしばしば可能となる。 In particular, when it is desired to insert the intrastromal segment of the hydrophilic polymer without pre-hydration, the intrastromal segment is introduced upon introduction with hyaluronic acid, methylethylcellulose, dextran solution, It can be lubricated with a suitable ophthalmic lubricant such as a glycerin solution, a polysaccharide, or an oligosaccharide. When a hybrid segment having a hydrophilic polymer coating or a segment containing a hydrophilic polymer is inserted into the eye without prior hydration, the intrastromal segment swells in the eye to its final size or thickness after insertion. This swelling often makes it possible to place larger intrastromal segments that are normally housed within normal sized intrastromal conduits.
本発明に使用される低弾性率ポリマーは、水和可能である場合には特に吸収体であることが多く、そして薬剤または生物学的試薬が入り込み得、そしてこれらはこの実質内セグメントが移植された後に、このデバイスからゆっくりと放出され得る。例えば、低弾性率ポリマーはデキサメタゾンのような薬剤を負荷され得、このデバイスの移植に対する急性の炎症応答を減少させ得る。この薬剤は、所望されない瘢痕の形成あるいは実質内セグメントに向かっての血管の内部成長を避けることを補助する。同様に、ヘパリン、コルチコステロイド、抗有糸***薬、抗線維症薬(antifibrotics)、抗炎症薬、抗瘢痕形成薬(anti-scar-forming)、抗癒着薬(anti-adhesion)、および抗脈管形成因子（例えば、ニコチンアデニンジヌクレオチド(NAD+)）が、脈管形成および炎症の低減または予防のために含まれ得る。 The low modulus polymers used in the present invention are often absorbent, especially when hydratable, and can be penetrated by drugs or biological reagents, which are grafted with this intrastromal segment. After that, it can be released slowly from this device. For example, a low modulus polymer can be loaded with a drug such as dexamethasone and can reduce the acute inflammatory response to implantation of the device. This drug helps to avoid unwanted scar formation or vascular ingrowth towards the parenchymal segment. Similarly, heparin, corticosteroids, anti-mitotics, antifibrotics, anti-inflammatory, anti-scar-forming, anti-adhesion, and anti-adhesion Angiogenic factors such as nicotine adenine dinucleotide (NAD + ) can be included for the reduction or prevention of angiogenesis and inflammation.
明らかに、実質内セグメントに含ませるに適した種々の他の薬剤がある。その選択は、薬剤が与えられる用途に依存する。 Clearly, there are a variety of other drugs that are suitable for inclusion in the intrastromal segment. The choice depends on the application for which the drug is given.
図４Ａおよび４Ｂ、５Ａおよび５Ｂ、６Ａおよび６Ｂ、ならびに７Ａおよび７Ｂは、各々、本発明の方法で使用するに適した種々の角膜内挿入物の正面図（「Ａ」図）および断面図（「Ｂ」図）を示す。 4A and 4B, 5A and 5B, 6A and 6B, and 7A and 7B, respectively, are a front view (“A” view) and a cross-sectional view of various intracorneal inserts suitable for use in the method of the present invention (FIG. "B" figure).
図４Ａは角膜内挿入物(100)の正面図を示す。図４Ｂの断面図で見ると、一般に平滑な凸面の表面(102)および平らな後面(104)が見られ得る。 FIG. 4A shows a front view of the intracorneal insert (100). When viewed in the cross-sectional view of FIG. 4B, a generally smooth convex surface (102) and a flat back surface (104) can be seen.
図５Ａは角膜内挿入物(108)の正面図を示す。図４Ａおよび４Ｂで示されるデバイスと同様に、この角膜内挿入物は幅および厚み方向のいずれかまたは両方が先細りになっていてもよく、あるいは鈍く、トリミングされていない末端を有し得る。図５Ｂの断面図で見ると、一般に六角形の形状が見られ得る。一般に平らな前面(110)および平らな後面(112)が見られ得る。これまでの本発明者らの角膜内リング(「ICR」)についての経験からは、このような形状を角膜内で使用すると一般に断面が長方形のものよりも損傷を与えることが少ないことが示されており、そしてさらに、導路を形成する刃によって実質内に形成される形状と似ているため、このような外形によって最大の断面積が達成できると考えられることが多いことも示されている。 FIG. 5A shows a front view of the intracorneal insert (108). Similar to the device shown in FIGS. 4A and 4B, the intracorneal insert may be tapered in either or both the width and thickness directions, or may have a blunt, untrimmed end. When viewed in the cross-sectional view of FIG. 5B, a generally hexagonal shape can be seen. In general, a flat front surface (110) and a flat rear surface (112) can be seen. Our previous experience with an intracorneal ring (`` ICR '') shows that using such a shape in the cornea is generally less damaging than a rectangular cross-section. And, furthermore, it has been shown that it is often considered that the maximum cross-sectional area can be achieved with such a profile because it resembles the shape formed substantially within the blades that form the channel. .
図６Ａは角膜挿入物(114)の正面図を示す。図６Ｂは一般に円形の断面を示す。この断面はまた楕円形であり得、楕円の長軸は幅または厚みのいずれであってもよく、あるいはいずれでなくてもよい。 FIG. 6A shows a front view of the corneal insert (114). FIG. 6B shows a generally circular cross section. This cross section may also be elliptical, and the major axis of the ellipse may or may not be either width or thickness.
図７Ａはハイブリッド角膜内挿入物(116)の正面図を示す。図７Ｂの断面図で見ると、一般に六角形の形状が見られ得る。この図の組は異なる性質のポリマーから成る多層挿入物の概念を示すためのものである。この多層挿入物の例において、ハイブリッド実質内セグメントは弾性率の低いポリマーである内面(118)および外面(120)を有する。低弾性率ポリマーは、約3.5kpsi未満の弾性率、より好ましくは１psiと１kpsiとの間の弾性率、そして最も好ましくは１psiと500psiとの間の弾性率を有するポリマーである。これらは生理学的に眼に適合性でなければならない。上述のように、ポリマーのこのクラスには、ソフトコンタクトレンズに使用されるポリマー材料の大部分が包含される。 FIG. 7A shows a front view of the hybrid intracorneal insert (116). When viewed in the cross-sectional view of FIG. 7B, a generally hexagonal shape can be seen. This set of figures is intended to illustrate the concept of multilayer inserts made of polymers of different properties. In this multilayer insert example, the hybrid intrastromal segment has an inner surface (118) and an outer surface (120) that are low modulus polymers. The low modulus polymer is a polymer having a modulus of less than about 3.5 kpsi, more preferably between 1 psi and 1 kpsi, and most preferably between 1 psi and 500 psi. They must be physiologically compatible with the eye. As mentioned above, this class of polymers encompasses the majority of polymer materials used in soft contact lenses.
図７Ｂに示される内側部分（またはコア）(122)もまた、弾性率の低い生理学的に適合性のポリマーであり得る。 The inner portion (or core) (122) shown in FIG. 7B may also be a physiologically compatible polymer with a low modulus of elasticity.
水和可能なポリマーを外側層に選択した場合、これらの外側層が水和によって膨潤する程度は選択されたポリマーのタイプに依存し、そしてポリマーが水和可能な場合、外層(118)および(120)において見いだされる架橋量、および層の厚みに依存する。一般的に言って、水和可能なポリマーがより高度に架橋しているほど、水和による容積の変化量は小さい。反対に、このデバイスが配置される目的(service)に必要な強度に十分なだけの架橋を有しているに過ぎないポリマーは、いくぶん架橋度のレベルが低い。あるいは、実質的に膨潤しないポリマー系が、水和しない別のポリマーと物理的に相互侵入したヒドロゲルから形成され得る。適切な親水性ポリマーとしては、ポリヒドロキシエチルメタクリレート(pHEMA)、N-置換アクリルアミド、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリアクリルアミド、ポリグリセリルメタクリレート、ポリエチレンオキシド、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリ(N,N-ジメチルアミノプロピル-N'-アクリルアミド）およびこれらのコポリマーならびにこれらと親水性および疎水性のコモノマー、架橋剤、および他の改質剤との組合せが包含される。熱可塑性ヒドロゲルには、ヒドロポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール誘導体、親水性ポリウレタン、スチレン-PVPブロックコポリマーなどが包含される。 If hydratable polymers are selected for the outer layers, the extent to which these outer layers swell due to hydration depends on the type of polymer selected, and if the polymer is hydratable, the outer layers (118) and ( 120) depending on the amount of crosslinking found and the thickness of the layer. Generally speaking, the higher the degree of hydratable polymer cross-linking, the smaller the volume change due to hydration. Conversely, a polymer that has only enough crosslinking for the strength required for the service in which the device is placed will have a somewhat lower level of crosslinking. Alternatively, a polymer system that does not swell substantially can be formed from a hydrogel that physically interpenetrates with another polymer that does not hydrate. Suitable hydrophilic polymers include polyhydroxyethyl methacrylate (pHEMA), N-substituted acrylamide, polyvinyl pyrrolidone (PVP), polyacrylamide, polyglyceryl methacrylate, polyethylene oxide, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, poly (N , N-dimethylaminopropyl-N′-acrylamide) and copolymers thereof and combinations thereof with hydrophilic and hydrophobic comonomers, crosslinkers, and other modifiers. Thermoplastic hydrogels include hydropolyacrylonitrile, polyvinyl alcohol derivatives, hydrophilic polyurethanes, styrene-PVP block copolymers, and the like.
外層の厚みは、その実質内セグメントの使用意図に依存する割合が大きい。実質内セグメントのサイズをあまり大きくしないしないような膨潤可能な外層を提供するために外層を使用する場合、あるいは潤滑層として機能的に外層を使用する場合、外層は、最小限の被覆の層、おそらく単分子程度の薄さと言ってもよい程度まで、極めて薄くてもよい。 The thickness of the outer layer largely depends on the intended use of the substantially inner segment. If the outer layer is used to provide a swellable outer layer that does not significantly increase the size of the substantially inner segment, or if the outer layer is functionally used as a lubricating layer, the outer layer is a minimally covering layer, It may be very thin, perhaps to the extent that it is as thin as a single molecule.
もちろん、内層および外層は低弾性率ポリマーの多層であり得、この多層には、外層が親水性ポリマーの層および内層が疎水性ポリマーであるもの；種々の親水性ポリマー；などが包含される。 Of course, the inner and outer layers can be multi-layers of low modulus polymers, including multi-layers where the outer layer is a hydrophilic polymer and the inner layer is a hydrophobic polymer; various hydrophilic polymers.
さらに、図７Ａおよび７Ｂに示される本発明のデバイスは、実質内セグメントの全体に亘って内層(118)および外層(120)を有している必要はない。例えば、乱視を軽減するためには、より厚い部分と実質的により薄い部分を有する実質内セグメントが所望され得る。低弾性率ポリマーの内部コアおよび膨潤可能なポリマーの外側被覆を有する実質内セグメントが選択され得る。眼外科医は、実質内セグメントを眼内に導入する前に、実質内セグメントの外装被覆または面の一部を除去し得る。さらに、以下でより詳細に述べるように、親水性ポリマーには高弾性率材料に入り込むよりも容易に、治療用物質および診断用物質が入り込み得る。従って、ここで述べたバリエーションにおいては、挿入物は、入り込んだ治療用物質および診断用物質を極めて限られた治療または診断領域に送達するために使用され得る。 Furthermore, the device of the present invention shown in FIGS. 7A and 7B need not have an inner layer (118) and an outer layer (120) throughout the substantially inner segment. For example, in order to reduce astigmatism, an intrastromal segment having a thicker portion and a substantially thinner portion may be desired. A parenchymal segment having an inner core of low modulus polymer and an outer coating of swellable polymer can be selected. An ophthalmologist may remove a portion of the intrastromal segment's outer covering or surface prior to introducing the intrastromal segment into the eye. Furthermore, as will be described in more detail below, hydrophilic and polymeric materials can be more easily penetrated by therapeutic and diagnostic materials than by entering high modulus materials. Thus, in the variations described herein, the insert can be used to deliver intruded therapeutic and diagnostic materials to a very limited therapeutic or diagnostic area.
図８Ａは角膜内挿入物(124)の正面図を示す。このバリエーションにおいては、挿入物には、挿入手順の間、ある程度の軸方向の強度を提供するための、少なくとも１つの可撓性の長いフィラメント状の含有物が含まれる。フィラメント状含有物(126)は図８Ｂの断面図中に見られ得る。一般的な断面形状を図８Ｂに示す。挿入器具に取り付けるためのループ(128)を有するフィラメント状含有物(126)が示される。ループ(128)は任意であり、挿入物が挿入される方式に応じて省かれ得る。フィラメント状含有物(128)はケブラー(kevlar)、ダクロン(Dacron)などを包含する広範囲の生体適合性材料から製造され得る。さらに、このフィラメント状材料は挿入物内にランダムな様式で配置され得る。 FIG. 8A shows a front view of the intracorneal insert (124). In this variation, the insert includes at least one flexible long filamentary inclusion to provide a degree of axial strength during the insertion procedure. Filamentous inclusions (126) can be seen in the cross-sectional view of FIG. 8B. A general cross-sectional shape is shown in FIG. 8B. Shown is a filamentous inclusion (126) having a loop (128) for attachment to an insertion instrument. The loop (128) is optional and can be omitted depending on the manner in which the insert is inserted. Filamentous inclusions (128) can be made from a wide range of biocompatible materials including kevlar, Dacron, and the like. Furthermore, the filamentous material can be placed in a random manner within the insert.
図９Ａは角膜内挿入物(132)の正面図の部分断面図を示す。このバリエーションにおいては、挿入物は、挿入手順の間、軸方向の強度を提供するために可撓性の布状の含有物(132)を含む。この含有物(132)は図９Ｂの断面図中に見られ得る。一般的な断面形状を図９Ｂに示す。布状含有物(132)もまたケブラー、ダクロンなどを包含する広範囲の生体適合性材料から製造され得る。図８Ａおよび８Ｂに見られるバリエーションについて示されるようなループ（図示せず）もまた、必要であれば挿入を容易にするために含まれ得る。 FIG. 9A shows a partial cross-sectional view of the front view of the intracorneal insert (132). In this variation, the insert includes a flexible cloth-like inclusion (132) to provide axial strength during the insertion procedure. This inclusion (132) can be seen in the cross-sectional view of FIG. 9B. A general cross-sectional shape is shown in FIG. 9B. Fabric-like inclusions (132) can also be made from a wide range of biocompatible materials including Kevlar, Dacron and the like. Loops (not shown) as shown for the variations found in FIGS. 8A and 8B may also be included to facilitate insertion if necessary.
図８Ａ、８Ｂ、９Ａ、および９Ｂに示すバリエーションは、挿入時に実質内導路の形状に従う、ほとんどすべての断面であり得る。低弾性率ポリマー被覆をフィラメント状または布状の含有物に結合させる方法は周知であり、ここで詳述する必要はない。このような方法には、フィラメントまたは布を適所に包埋すること、あるいは布を１つまたは複数の外側ポリマー層に接触かつ接着させることを確実にするために接着剤または中間ポリマー連結層(tie-layer)を用いることなどが包含される。 The variations shown in FIGS. 8A, 8B, 9A, and 9B can be almost any cross-section that follows the shape of the substantially inner conduit upon insertion. Methods for bonding low modulus polymer coatings to filamentary or cloth-like inclusions are well known and need not be detailed here. Such methods include embedding a filament or fabric in place, or an adhesive or intermediate polymer tie layer (tie) to ensure that the fabric is in contact with and adhered to one or more outer polymer layers. -layer) is used.
図１０Ａは、水和可能な外側被覆(136)を有する低弾性率ポリマー系から作製された実質内セグメント(134)のバリエーションの正面図(front quarter view)である。図１０Ｂは内部空腔(138)を示す。この実質内セグメントは、切開具によって造られた実質内空隙内に、その角膜内導路を造った切開具と類似の器具上の被覆として、挿入され得る。所定の位置に達したら、挿入器具を実質内セグメントから回しながら抜き取り、実質内に殻を残す。 FIG. 10A is a front quarter view of a variation of the intrastromal segment (134) made from a low modulus polymer system with a hydratable outer coating (136). FIG. 10B shows the internal cavity (138). This intrastromal segment can be inserted into the intrastromal space created by the incision tool as a covering on the instrument similar to the incision tool that created its intracorneal conduit. Once in place, the insertion tool is withdrawn from the intrastromal segment while leaving a shell in the parenchyma.
図１０は内部空腔(138)を示す。これは生物学的な薬剤または他の液体、あるいは生物学的に活性な眼の治療材料を充填し得る。これらのデバイスは、公知の手法によって、それらの挿入位置で結びつける、挟み込む、または締め付ける、あるいは他の手段で、接続され得る。 FIG. 10 shows the internal cavity (138). This may be filled with biological agents or other liquids, or biologically active eye treatment materials. These devices can be connected, knotted, clamped, or other means in their insertion position by known techniques.
この殻(136)は、ゲルまたは硬化可能な柔軟なポリマーコアを注入され、所望の厚みまで膨張し、そして硬化し得る。インサイチュで重合しないポリマーゲルが好ましい。適切な注入可能なポリマーは周知であるが、ポリHEMAヒドロゲル、架橋コラーゲン、架橋ヒアルロン酸、シロキサンゲル、および架橋メチルビニルシロキサンゲルのような有機シロキサンゲルを包含する。 This shell (136) can be infused with a gel or curable flexible polymer core, expanded to the desired thickness, and cured. Polymer gels that do not polymerize in situ are preferred. Suitable injectable polymers are well known, but include organosiloxane gels such as poly-HEMA hydrogels, crosslinked collagen, crosslinked hyaluronic acid, siloxane gels, and crosslinked methylvinylsiloxane gels.
図１１は、本発明の実質内セグメント(140)の組立物がポリマーリングに形成されるか、あるいは少なくとも角質内空隙内で組立物に形成される、本発明のバリエーションを示す。図１１に示される２つのセグメント(140)は上記の図に示された個々のバリエーションのいずれでもあり得、いかなる方法によっても接続されている必要はない。セグメントどうしは同様の外形、あるいは全く別の外形であり得、矯正すべき適応症に依存する。さらに、セグメントは別々に形成された実質内導路中に挿入され得、この導路は角膜内でつながっていてもよく、つながっていなくてもよい。このような個別の挿入については以下でさらに詳細に述べる。 FIG. 11 shows a variation of the invention in which the assembly of the intrastromal segment (140) of the present invention is formed in a polymer ring, or at least in the intrakeratinous space. The two segments (140) shown in FIG. 11 can be any of the individual variations shown in the above figures and need not be connected in any way. The segments can be similar or entirely different, depending on the indication to be corrected. Furthermore, the segments can be inserted into separately formed intrastromal channels, which may or may not be connected within the cornea. Such individual insertion is described in further detail below.
図１２は、角膜内セグメント(142)が穴(144)およびクリップ(146)（これは単純なワイヤあるいは他の適切な連結デバイスであり得る）を用いて互いに保持された、同様の組立物を示す。図１２で示されるような組立物は、以下で述べるように単一の中央開口部から挿入されることが有利であり得る。 FIG. 12 shows a similar assembly with intracorneal segments (142) held together using holes (144) and clips (146), which can be simple wires or other suitable coupling devices. Show. The assembly as shown in FIG. 12 may be advantageously inserted from a single central opening as described below.
図１３Ａおよび１３Ｂは、２つまたはそれ以上の挿入物が部分的に重なって組立物を形成している、本発明の角膜内挿入物のバリエーションを示す。図１３Ａに示される平面図は、セグメント(148)およびセグメント(150)が眼中に見いだされるように接合部(152)で接していることを示す。この組立物は同一または類似の幅または厚みあるいは構成材料のセグメントで形成される必要はなく、またこの組立物は図１３Ａで示されるような部分円に限定される必要もない。図１３Ｂには前後(front-to-back)組立物を示しているが、セクション（148および150)間の接合部(150)は、隣接するセクション間を接触させ、そして角膜内に配置された後に比較的動かないままであるような任意の他のデザインであり得る。実質内導路は、通常この組立物に対してかなりの力を及ぼし、このセクターを図示したような相関的な位置で眼内に維持する。 13A and 13B show a variation of the intracorneal insert of the present invention in which two or more inserts partially overlap to form an assembly. The plan view shown in FIG. 13A shows that segment (148) and segment (150) are touching at junction (152) as found in the eye. The assembly need not be formed of segments of the same or similar width or thickness or constituent material, and the assembly need not be limited to a partial circle as shown in FIG. 13A. Although FIG. 13B shows a front-to-back assembly, the joint (150) between the sections (148 and 150) is in contact between adjacent sections and placed in the cornea. It can be any other design that remains relatively stationary at a later time. The parenchymal path usually exerts a considerable force on the assembly, keeping the sector in the eye in the relative position as shown.
挿入物の端は、重なった部分が厚い挿入物を形成するように実質的に重なり得、そのようにして乱視の問題を矯正する。挿入物は導路内で完全に重なり得る。２つの挿入物は異なる切り取られた断面(crop section)または直径を有し得る。さらに、挿入物は、重なるというよりむしろ、実際には片方の上部にもう１つが積み上げられ得る。 The end of the insert can substantially overlap so that the overlapped portion forms a thick insert, thus correcting the astigmatism problem. The insert can completely overlap in the conduit. The two inserts can have different crop sections or diameters. Furthermore, the inserts may actually be stacked one on top of the other rather than overlapping.
図１４Ａ〜１４Ｅは、部分的な弧状のセグメントを角膜の「見る」領域の外側の角膜円周の別々の部分に導入する、上述のセグメントの挿入方法を概略的に表す。 14A-14E schematically represent the above-described segment insertion method, in which partial arcuate segments are introduced into separate portions of the corneal circumference outside the “see” region of the cornea.
図１４Ａにおいて、正面図は虹彩(200)および瞳孔(202)を示す。上記のように角膜は透明なのでこれらの図では見えない。本発明のデバイスの挿入は合理的に単純な外科手順である。入口スリット(204)は角膜中に放射状に作製される。切開用の刃を入口スリット(204)に導入し、そして矢印(206)の方向にターンさせて所望の長さの部分的な実質内導路を形成する。次いで、図１４Ｂに示されるように、第２の入口スリット(208)を次に角膜中に作製し得、そして矢印(210)の方向に第２の実質内導路が作製され得る。 In FIG. 14A, the front view shows the iris (200) and the pupil (202). As mentioned above, the cornea is transparent and cannot be seen in these figures. Insertion of the device of the present invention is a reasonably simple surgical procedure. Inlet slits (204) are made radially in the cornea. A cutting blade is introduced into the entrance slit (204) and turned in the direction of the arrow (206) to form a partial intrastromal conduit of the desired length. Then, as shown in FIG. 14B, a second inlet slit (208) can then be made in the cornea and a second intrastromal conduit can be made in the direction of arrow (210).
図１４Ｃは、第１の本発明のセグメント(212)の第１の入口スリット(208)への導入を示す。図１４Ｄは、第１のセグメント(212)がその最終的な静止位置にあり、そして第２のセグメント(214)を第２の入口スリット(208)に導入することを示す。最後に、図１４Ｅは、第１のセグメント(212)および第２のセグメント(214)の両方がそれぞれ角膜内の最終的な位置にあることを示す。これは、この手順の融通性を示している。なぜなら左「手」または右「手」のいずれの挿入も妥当であり、そして実質内導路は角膜を周回する完全な円である必要はないからである。さらに、解決すべき適応症に応じて、第１のセグメント(212)および第２のセグメント(214)は異なる直径であり得、あるいは異なる弧の長さであり得ることに留意すべきである。 FIG. 14C shows the introduction of the first inventive segment (212) into the first inlet slit (208). FIG. 14D shows that the first segment (212) is in its final rest position and that the second segment (214) is introduced into the second entry slit (208). Finally, FIG. 14E shows that both the first segment (212) and the second segment (214) are each in a final position within the cornea. This shows the flexibility of this procedure. This is because the insertion of either the left “hand” or the right “hand” is reasonable, and the intraparenchymal path need not be a complete circle around the cornea. Furthermore, it should be noted that the first segment (212) and the second segment (214) can be of different diameters or of different arc lengths, depending on the indication to be solved.
図１５Ａ〜１５Ｆは、部分的な弧状のセグメントを角膜の「見る」領域の外側の角膜円周の別々の部分に単一の入口スリットを通して導入する、上述のセグメントの挿入方法を概略的に表現している。 FIGS. 15A-15F schematically represent the method of segment insertion described above, wherein partial arcuate segments are introduced through a single entrance slit into separate portions of the corneal circumference outside the “view” region of the cornea. doing.
図１５Ａは、角膜の半径方向に最初の入口スリット(220)を作製することを示す。切開用の刃を入口スリット(220)に導入し、そして矢印(222)の方向にターンさせて所望の長さの部分的な実質内導路を形成する。図１５Ｂに示すように、第２の実質内導路を同じ入口スリット(222)から矢印(224)の方向に作製する。 FIG. 15A shows the creation of the first entrance slit (220) in the radial direction of the cornea. An incision blade is introduced into the entrance slit (220) and turned in the direction of the arrow (222) to form a partial intrastromal channel of the desired length. As shown in FIG. 15B, a second intra-substantial conduit is created in the direction of arrow (224) from the same inlet slit (222).
図１５Ｃは第１のセグメント(226)の入口スリット(222)への導入を示す。図１５Ｄは、第１のセグメント(226)がその最終的な静止位置にあることを示す。図１５Ｅは第２のセグメント(228)を入口スリット(220)へ導入することを示す。最後に、図１５Ｆは、第１のセグメント(226)および第２のセグメント(228)の両方がそれぞれ角膜内の最終的な位置にあることを示す。 FIG. 15C shows the introduction of the first segment (226) into the entrance slit (222). FIG. 15D shows that the first segment (226) is in its final rest position. FIG. 15E shows the introduction of the second segment (228) into the entrance slit (220). Finally, FIG. 15F shows that both the first segment (226) and the second segment (228) are each in a final position within the cornea.
これらのしなやかな挿入物の性質のため、デバイスを挿入するプロセスにおいて広い範囲の適応性が得られる。例えば、本発明者は、種々のしなやかな挿入物を（特に眼用潤滑剤と共に）使用する場合、この挿入物はあらかじめ作製された挿入のための実質内導路を回って180°近くまで「押し込まれ」得、次いで必要があれば容易に抜き出し得ることを見いだした。この観察は以下の手順を使用し得ることを意味する。近視および／または乱視の人の眼を、必要とされる矯正の適切な量を決定するために測定し得る。次にこの情報から、１つまたはそれ以上のセグメントのサイズおよび配置を選択する。例えば、選択されたセクションは、２つの反対方向の経線における弧角30°および100mil×100milの断面を有する２つの挿入物であり得る。適切な導路中に挿入した後、眼の視覚を再び測定し得る。適応症に対しての矯正が不充分であることが見いだされたならば、挿入物を取り出し、そしてより大きなサイズを選択し、挿入し得る。非点収差が導入されたなら、挿入物を取り出し（一部または全部）、そして再挿入を完了する前にトリミングされ得る。このような調節は、ゲルをベースとしたリングを用いる場合あるいは放射状角膜切開術に基づく外科的手法を用いる場合には、通常なし得ない。 Because of the supple nature of the insert, a wide range of flexibility is obtained in the process of inserting the device. For example, if the inventor uses a variety of supple inserts (especially with ophthalmic lubricants), the inserts will go around a substantially internal channel for pre-made insertions to nearly 180 °. It has been found that it can be “pressed” and then easily extracted if necessary. This observation means that the following procedure can be used. The eyes of a person with myopia and / or astigmatism may be measured to determine the appropriate amount of correction needed. From this information, the size and placement of one or more segments is then selected. For example, the selected section may be two inserts with an arc angle of 30 ° in two opposite meridians and a cross section of 100 mil × 100 mil. After insertion into the appropriate channel, eye vision can be measured again. If it is found that correction for the indication is inadequate, the insert can be removed and a larger size can be selected and inserted. If astigmatism is introduced, the insert can be removed (partially or fully) and trimmed before completing the reinsertion. Such adjustment is usually not possible when using gel-based rings or using surgical procedures based on radial keratotomy.
図１６Ａは、しなやかな挿入物のプレカーサーを示し、これは実質内導路中に挿入する前または挿入した後にトリミングされ得る。この例において、挿入物プレカーサー(300)は断面のサイズが異なるいくつかのセクションからなり--図１６Ａでは３つのセクションが描かれているが必ずしも必要ではない--この断面積は挿入物プレカーサーの軸に沿って段階的に大きくなる。小さいセクション(302)の相対的な断面積は中間セクション(304)の断面積より小さく、この中間セクションの断面積は大きいセクション(306)の断面積より小さい。セクション(308)は任意の便利な長さであるが、普通、角膜の円周内に形成される実質内導路の長さよりずっと長い必要はない。所望であれば、これはより短い長さであり得る。 FIG. 16A shows a supple insert precursor that can be trimmed before or after insertion into the intra-substantial passage. In this example, the insert precursor (300) consists of several sections with different cross-sectional sizes--in FIG. 16A, three sections are depicted but not necessarily required--this cross-sectional area is the insert precursor's It grows stepwise along the axis. The relative cross-sectional area of the small section (302) is smaller than the cross-sectional area of the intermediate section (304), and the cross-sectional area of this intermediate section is smaller than the cross-sectional area of the large section (306). Section (308) can be of any convenient length, but usually need not be much longer than the length of the intrastromal conduit formed within the circumference of the cornea. If desired, this can be a shorter length.
図１６Ｂ〜１６Ｄは、約120°の弧を形成する部分的な実質内導路中にプレカーサー挿入物を導入する１つの方法を示す。この例示的な例においては、２つの小さな放射状切開(310および312)が作製され、そしてこの２つの切開(310および312)の間に実質内導路(314)が作製される。挿入物プレカーサー(300)を切開のうちの片方(310)に導入し、そして、図１６Ｃに示すように、もう一方の切開(312)から出す。この例においては、乱視の適切な量の矯正は挿入物プレカーサー(300)の中間セクションによって提供されるので、小さいセクション(312)が切開(312)から突き出るまでプレカーサーを実質内導路を通してスライドさせる。図１６Ｄは、突き出した小さいセクション(302)および大きいセクション(306)を切り落とし、中間セクションを実質内導路に残すことを示す。切開(310および312)は縫合して閉じ得る。 FIGS. 16B-16D illustrate one method of introducing a precursor insert into a partial intrastromal passage that forms an arc of about 120 °. In this illustrative example, two small radial incisions (310 and 312) are made, and a parenchymal path (314) is made between the two incisions (310 and 312). The insert precursor (300) is introduced into one of the incisions (310) and out of the other incision (312) as shown in FIG. 16C. In this example, correction of the appropriate amount of astigmatism is provided by the middle section of the insert precursor (300), so that the precursor is slid through the intraendothelium until the small section (312) protrudes from the incision (312). . FIG. 16D shows that the protruding small section (302) and large section (306) are cut off, leaving the intermediate section in the intra-substantial path. The incisions (310 and 312) can be closed with sutures.
この配置は、図１６Ｂ〜１６Ｄに示されるように、乱視の矯正に使用され得る。しかし、この手順は角膜を完全に取り巻くような実質内導路中でも全く同じように容易に使用される。 This arrangement can be used to correct astigmatism, as shown in FIGS. However, this procedure is just as easily used in the intraparenchymal path that completely surrounds the cornea.
この挿入物は、乱視、近視、またはこの２種の組合せの治療に有用であり得る。各場合において、異なる弧長のセグメントが好ましい。近視の矯正が必要ない乱視の治療のためには、約20°と90°との間のセグメント、好ましくは約20°と60°との間のセグメントが使用され得る。乱視および近視の治療が必要とされる場合、約45°と160°との間のセグメント、好ましくは約60°と90°との間のセグメントが使用され得る。乱視の改善を必要ととすることなく近視を治療する場合、約90°と360°との間のセグメント、好ましくは約90°と270°との間のセグメントが使用され得る。 This insert may be useful for the treatment of astigmatism, myopia, or a combination of the two. In each case, segments with different arc lengths are preferred. For treatment of astigmatism that does not require correction of myopia, a segment between about 20 ° and 90 °, preferably a segment between about 20 ° and 60 °, can be used. If astigmatism and myopia treatment is required, a segment between about 45 ° and 160 °, preferably a segment between about 60 ° and 90 ° may be used. When treating myopia without requiring astigmatism improvement, a segment between about 90 ° and 360 °, preferably a segment between about 90 ° and 270 °, may be used.
上記の説明に使用されている用語および表現は、説明の用語としてのみ使用され、限定するものではない。表示あるいは記述されている特徴の等価物を除外する意図はない。当業者は、等価とは上記のような本発明の意図の範囲内にあることであり、以下に請求されている本発明との等価を理解すると、認識される。 The terms and expressions used in the above description are used only as description terms and are not limiting. There is no intention to exclude equivalents of features shown or described. Those skilled in the art will recognize that equivalence is within the spirit of the invention as described above and will be understood as being equivalent to the invention claimed below.
Claims (10)
生理学的に適合性で、しなやかな合成ポリマーセグメント（１００、１３４、１４０、１４２、１４８、１５０、２１２、２１４、２２６、２２８）であって、約２４．１ＭＰａ（３．５ｋｐｓｉ）未満の弾性率を有し、そして、該眼における角膜内実質内導路中に挿入されたときに、該角膜内実質内導路中に沿って伸長し、かつ該角膜の３６０°未満の円周に対応するように適合される、ポリマーセグメントを含み、
該セグメントは、単独または１以上の該セグメントと組み合わされて挿入され、屈折補正を行うように適合される、挿入物。 A corneal intrastromal insert (102, 108, 114, 116, 124, 130) adapted to be introduced into the cornea of a human eye, the insert comprising:
Physiologically compatible and supple synthetic polymer segments (100, 134, 140, 142, 148, 150, 212, 214, 226, 228) with an elastic modulus of less than about 24.1 MPa (3.5 kpsi) And extends along the intracorneal intrastromal conduit in the eye and corresponds to a circumference of less than 360 ° of the cornea Including a polymer segment, adapted to
The insert is inserted alone or in combination with one or more of the segments and is adapted to perform refractive correction.
を含む、挿入物。 7. The insert according to any one of claims 1 to 6, wherein the polymer of the polymer segment is polyhydroxyethyl methacrylate (poly-HEMA), polyvinylpyrrolidone (PVP), polyethylene oxide, or poly Inserts comprising acrylates, polyacrylic acid and derivatives thereof, copolymers and interpolymers thereof, silicones, crosslinked dextran, crosslinked heparin, or hyaluronic acid.
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